KR101063488B1

KR101063488B1 - 캠 샤프트용 디버링 장치

Info

Publication number: KR101063488B1
Application number: KR1020080107184A
Authority: KR
Inventors: 김무형
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2011-09-07
Also published as: US8006592B2; US20100107830A1; KR20100048151A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치는, ⅰ)프레임과, ⅱ)상기 프레임 상에 구성되어 캠 샤프트를 회전시키는 회전유닛과, ⅲ)상기 회전유닛에 대응하여 상기 프레임에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 작동 실린더와, ⅳ)상기 작동 실린더의 작동 로드에 결합되며, 상기 작동 실린더의 작동으로서 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강부재와, ⅴ)상기 캠 샤프트의 캠들에 대응하여 상기 승강부재에 고정되게 설치되는 복수의 실린더부재들과, ⅵ)상기 각 실린더부재의 내부 공간에서 돌출하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 로드와, ⅶ)상기 각 실린더부재의 내부 공간에 설치되어 상기 이동 로드에 탄성력을 제공하는 스프링과, ⅷ)상기 이동 로드의 돌출 단부에 전후, 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 블록 형태로서 상기 캠의 가장자리부를 디버링 하는 디버링 툴을 포함한다.

캠 샤프트, 캠, 버(burr), 디버링, 툴, 실린더부재, 이동 로드, 스프링, 볼 조인트

Description

캠 샤프트용 디버링 장치 {A DE-BURRING DEVICE FOR CAM SHAFT}

본 발명의 예시적인 실시예는 캠 샤프트용 디버링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캠 샤프트의 그라인딩 공정에서 캠들의 가장자리부 측으로 형성된 가공 버(burr)를 제거하기 위한 캠 샤프트용 디버링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 메이커에서 한 대의 완성차를 생산하기 위해서는 소재의 선택에서부터 제품 양산까지 수많은 공정을 거친다.

특히, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트 등과 같은 엔진 가공물은 주조 공정을 통하여 그 몸체를 제작한 후, 여러 가지의 가공 공정을 거쳐 완성품으로 만들어지고 있다.

이와 같이 주조 공정을 통하여 제작되는 캠 샤프트 및 크랭크 샤프트 등은 상형과 하형으로 나누어지는 주형으로 고온의 용탕을 부어 주물을 만든 후, 그 상형과 하형을 탈거하여 제작하게 된다.

이 중, 상기 캠 샤프트는 엔진 가공 라인에서 캠들의 캠면을 그라인딩 하는 가공 공정을 거치게 되는데, 이 과정에서 각 캠의 가장자리부 측으로 가공 버(burr)가 남게 된다.

이러한 캠 샤프트와 같은 엔진 가공물의 경우, 엔진 가공 라인에서 상기 가공 버를 제거하지 않게 되면, 그 버는 완성된 엔진에 있어 오일 및 냉각수의 순환을 방해하는 요인으로서 작용하게 된다.

따라서 엔진 가공 라인에는 캠 샤프트의 캠들에 형성된 가공 버를 제거하기 위한 디버링 장치가 제공되는 바, 종래 기술의 일 예에 따른 디버링 장치는 브러쉬 타입의 디버링 툴을 이용하여 그 캠들의 가공 버를 제거하게 된다.

즉, 종래 기술에서는 캠 샤프트가 회전하는 과정에서 디버링 툴들이 캠 샤프트 쪽으로 하강하며 브러쉬를 통해 캠들의 가공 버를 제거한다.

그런데, 종래 기술에서는 상기 캠들이 노즈(nose) 부위와 베이스(base) 부위를 지닌 캠 프로파일을 형성하기 때문에, 캠들의 전체 구간에서 브러쉬의 접촉 깊이 및 면적이 일정하지 않아 가공 버의 디버링 효과가 일정하지 않다는 문제점을 내포하고 있다.

다시 말하면, 디버링 툴의 브러쉬가 캠의 노즈 부위를 디버링 하는 경우, 이 경우는 그 노즈 부위가 브러쉬로 깊이 파고 들어가 가공 버의 과도한 디버링이 이루어진다.

이는 브러쉬의 급격한 변형 및 마모를 유발하며, 디버링 툴의 공구 수명을 단축시키고, 제작 원가를 증대시키는 요인으로서 작용하게 된다.

또한, 디버링 툴의 브러쉬가 캠의 베이스 부위를 디버링 하는 경우, 이 경우는 브러쉬와 노즈 부위가 충분히 접촉되지 않기 때문에, 가공 버에 대한 디버링 효과가 저하된다.

이는 캠 샤프트의 가공 품질을 저하시키며, 별도의 수작업을 통해 가공 버를 제거해야 하는 등의 번거로움 및 생산성의 저하를 야기시킨다.

그리고, 종래 기술에서는 브러쉬 타입의 디버링 툴을 채용하므로, 가공 버의 디버링 시, 캠들의 캠면에 스트래치를 형성함으로 캠 샤프트의 가공 품질을 저하시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

이에 더하여, 종래 기술에서는 브러쉬 타입의 디버링 툴이 고정식으로 구성되기 때문에, 캠 샤프트에 대한 캠들의 위치 공차 또는 사양에 따라 캠들의 위치 차이가 있는 경우, 그 위치 차이에 따른 디버링 툴의 보정이 불가능하므로 가공 버의 디버링 효과가 저하된다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 공구강 소재의 디버링 툴을 채용하여 그 디버링 툴의 공구 수명을 연장하고, 캠 샤프트의 가공 품질을 향상시킬 수 있는 캠 샤프트용 디버링 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 캠들의 프로파일 및 위치 차이에 따라 디버링 툴의 위상이 가변하며 캠들의 가공 버를 제거할 수 있는 캠 샤프트용 디버링 장치를 제공한다.

이를 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치는, ⅰ)프레임과, ⅱ)상기 프레임 상에 구성되어 캠 샤프트를 회전시키는 회전유닛과, ⅲ)상기 회전유닛에 대응하여 상기 프레임에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 작동 실린더와, ⅳ)상기 작동 실린더의 작동 로드에 결합되며, 상기 작동 실린더의 작동으로서 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강부재와, ⅴ)상기 캠 샤프트의 캠들에 대응하여 상기 승강부재에 고정되게 설치되는 복수의 실린더부재들과, ⅵ)상기 각 실린더부재의 내부 공간에서 돌출하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 로드와, ⅶ)상기 각 실린더부재의 내부 공간에 설치되어 상기 이동 로드에 탄성력을 제공하는 스프링과, ⅷ)상기 이동 로드의 돌출 단부에 전후, 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 블록 형태로서 상기 캠의 가장자리부를 디버링 하는 디버링 툴을 포함한다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 디버링 툴은 상기 캠의 가장자리부와 접촉하는 브이(V)자 형상의 디버링 홈을 형성하고, 상기 디버링 홈의 표면에 격자 형상의 세레이션(serration)을 형성할 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 디버링 툴은 볼 조인트를 통해 상기 이동 로드의 돌출 단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 이동 로드는 상기 각 실린더부재의 내부에 배치되며 외주면에 걸림 돌기를 형성하고 있는 로드 몸체와, 상기 로드 몸체의 단부에 구성되어 상기 디버링 툴을 장착하기 위한 장착부를 포함할 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 장착부는 상기 로드 몸체의 단부에 일체로서 형성되는 제1 부분과, 볼트를 통해 상기 제1 부분과 결합하는 제2 부분으로 구성될 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 볼 조인트는 상기 제1 및 제2 부분 사이에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분은 상기 볼 조인트를 장착하기 위한 장착홈이 각각 형성될 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 볼 조인트는 상기 제1 및 제2 부분이 서로 합쳐지며 상기 장착홈에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 볼 조인트는 상기 이동 로드 의 돌출 단부에 회전 가능하게 지지되는 볼부재와, 상기 볼부재에 일체로서 형성되어 상기 디버링 툴에 끼워지는 볼 로드를 포함할 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 장착홈은 상기 제1 및 제2 부분에 형성되어 상기 볼부재를 지지하는 제1 홈과, 상기 제1 홈과 연결되어 상기 볼 로드를 지지하는 제2 홈으로 이루어질 수 있다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치에 있어서, 상기 디버링 툴은 상기 볼 로드가 끼워지는 결합홈이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치에 의하면, 브러쉬 타입의 디버링 툴을 구비하는 종래 기술과 달리, 디버링 홈과 세레이션을 지니며 열처리로서 강도가 높은 공구강 소재의 디버링 툴을 채용함으로, 툴의 공구 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 캠들의 프로파일 형상에 따라 디버링 툴이 상하 방향으로 이동함과 동시에 전후 방향으로 회전하며 위상이 가변된 상태로 캠들에 일정한 접촉 압력으로서 밀착되므로, 캠들의 전 구간에 대한 가공 버의 디버링 효과를 향상시킬 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 캠들의 가장자리부가 디버링 툴의 브이(V)자형 디버링 홈에 접촉되므로, 그 캠들의 캠면에 디버링 툴에 의한 스크래치가 형성되지 않는다.

따라서, 본 실시예에서는 캠들의 가공 버에 대한 디버링 효과를 증대시킴과 아울러 캠들의 캠면에 스크래치를 형성하지 않으므로 캠 샤프트의 가공 품질을 향상시킬 수 있게 되며, 툴의 공구 수명 증대에 따른 제작 원가를 절감할 수 있다.

이에 더하여, 본 실시예에 의하면, 캠 샤프트에 대한 캠들의 위치 공차 또는 사양에 따라 위치 차이를 디버링 툴이 좌우 방향으로 회전하며 보상하게 되므로, 캠 샤프트의 다양한 스펙에 유연적으로 대응할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치(100)는 자동차 엔진의 구성 요소인 캠 샤프트(1)를 제작하기 위한 엔진 가공 라인에 적용된다.

이 경우 상기 엔진 가공 라인에서 캠 샤프트(1)는 주조 공정을 통해 제작되는데, 다수의 캠들(3)을 그라인딩 하는 가공 공정을 거치게 된다.

본 실시예에 의한 디버링 장치(100)는 상기에서와 같은 캠 샤프트(1)의 그라인딩 공정에서, 캠들(3)의 가장자리부 측으로 형성된 가공 버(burr)를 제거하기 위한 것이다.

상기 캠 샤프트용 디버링 장치(100)는 본 실시예에서, 종래 기술과 같은 브러쉬 타입의 툴 대신 블록 형태의 툴을 채용하며, 캠(3)의 회전 궤적에 따라 그 캠(3)으로 일정한 압력을 제공하고, 캠 샤프트(1)의 가공 공차 및 사양에 따른 캠들(3)의 위치 차이를 보정하며 캠(3)의 가공 버를 제거할 수 있는 구조로 이루어진다.

본 장치(100)는 이하에서 설명하는 각종 구성 요소들로서 이루어지는 바, 이들 구성 요소는 프레임(10)에 모두 설치될 수 있다.

상기 프레임(10)은 각각의 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로서, 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들이 설치될 수 있다.

이러한 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 프레임(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 프레임(10)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치(100)는 회전유닛(20)과, 작동 실린더(30)와, 승강부재(40)와, 실린더부재들(50)과, 이동 로드(60)와, 스프링(70: 도 2 참조)과, 디버링 툴(80)을 포함하여 구성되며, 이를 구성별로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서, 상기 회전유닛(20)은 캠 샤프트(1)를 지지하며 회전시키기 위한 것으로서, 프레임(10) 상에 구성된다.

상기 회전유닛(20)은 상기 캠 샤프트(1)의 일측 단부를 클램핑하며 그 캠 샤 프트(1)에 회전 구동력을 제공하는 척킹부재(21)와, 캠 샤프트(1)의 다른 일측 단부의 센터를 지지하는 센터링부재(25)를 포함하여 이루어진다.

상기 척킹부재(21)는 프레임(10) 상에서 캠 샤프트(1)의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되며, 캠 샤프트(1)의 일측 단부를 클램핑하는 클램퍼(22)와, 그 클램퍼(22)를 회전시키는 구동 모터(23)를 구비하고 있다.

그리고 상기 센터링부재(25)는 프레임(10) 상에서 캠 샤프트(1)의 길이 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구성되며, 캠 샤프트(1)의 센터를 지지하는 센터핀(26)을 구비하고 있다.

본 실시예에서, 상기 작동 실린더(30)는 회전유닛(20)에 대응하여 프레임(10)의 상측에 설치된다.

상기 작동 실린더(30)는 상하 방향으로 프레임(10)에 고정되게 장착되며, 상하 방향으로 전후진 하는 작동 로드(31)를 구비한다.

여기서, 상기 작동 실린더(30)는 작동압으로서 공압을 사용하는 공압 실린더로서 이루어지는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 상기 승강부재(40)는 브라켓 형태로서 이루어지며, 작동 실린더(30)의 작동 로드(31)에 결합되고, 그 작동 실린더(30)의 작동으로서 상하 방향으로 승강 가능하게 구성된다.

본 실시예에서, 상기 각 실린더부재(50)는 회전유닛(20)에 로딩된 캠 샤프트(1)의 캠들(3)에 대응하여 승강부재(40)에 고정되게 설치된다.

이러한 실린더부재(50)는 도 2에서와 같이, 상단이 개방되고, 하단이 폐쇄된 내부 공간을 가지며, 그 상단부에 플랜지(51)를 형성하고, 하단부에 관통홀(53)을 형성하고 있는 하우징 형태로서 이루어진다.

여기서, 상기 실린더부재(50)의 플랜지(51)는 볼트(55)를 통해 승강부재(40)의 하부면에 체결된다.

본 실시예에서, 상기 이동 로드(60)는 실린더부재(50)의 내부 공간에서 그 실린더부재(50)의 관통홀(53)을 통해 외부로 돌출하여 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다.

상기 이동 로드(60)는 로드 몸체(63)와, 장착부(65)를 포함하여 이루어지는데, 로드 몸체(63)는 실린더부재(50)의 내부 공간에 배치되며, 그 실린더부재(50)의 관통홀(53)을 통해 외부로 인출되고, 외주면에 걸림 돌기(61)가 형성되어 있다.

이 경우 상기 걸림 돌기(61)는 로드 몸체(63)가 실린더부재(50)의 내부 공간에서 관통홀(53)을 통해 외부로 빠지지 않도록 하는 스토퍼로서의 기능을 하게 된다.

그리고 상기 장착부(65)는 뒤에서 더욱 설명하는 디버링 툴(80)을 장착하기 위한 것으로, 로드 몸체(63)의 단부에 구성된다.

상기 장착부(65)는 도 3에서와 같이, 로드 몸체(63)의 단부에 일체로서 형성되는 제1 부분(66a)과, 한 쌍의 볼트(55)를 통해 제1 부분(66a)과 결합하는 제2 부분(66b)으로 이루어진다.

여기서, 상기 제1 및 제2 부분(66a, 66b)에는 뒤에서 더욱 설명하는 볼 조인트(90)를 장착하기 위한 장착홈(67)이 각각 형성된다.

상기 각 장착홈(67)은 서로 마주하는 제1 및 제2 부분(66a, 66b)의 일측면에 각각 형성되는 바, 제1 및 제2 부분(66a, 66b)에 형성되는 반구 형태의 제1 홈(68a)과, 제1 홈(68a)과 연결되며 제1 및 제2 부분(66a, 66b)의 하단으로 개방되는 제2 홈(68b)으로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 스프링(70)은 앞서 개시한 도 2에서와 같이, 실린더부재(50)의 내부 공간에 장착되며, 이동 로드(60)의 로드 몸체(63)에 대하여 탄발력을 발휘하는 기능을 하게 된다.

이 경우 상기 스프링(70)은 일측 단부가 승강부재(40)의 하부면으로 지지되고, 다른 일측 단부가 로드 몸체(63)의 걸림 돌기(61)로 지지되는 압축 코일 스프링으로서 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 디버링 툴(80)은 도 2에서와 같이, 회전유닛(20)에 로딩된 상태로 회전하는 캠 샤프트(1)의 캠들(3) 가장자리부를 디버링 하기 위한 것으로서, 이동 로드(60)의 장착부(65)에 연결되게 설치된다.

이러한 디버링 툴(80)은 도 4에서와 같이, 열처리로서 강도가 높은 공구강 소재의 블록 형태로서 이루어지며, 상기 캠(3)의 가장자리부와 접촉하는 브이(V)자 형상의 디버링 홈(81)을 형성하고 있다.

그리고, 상기 디버링 홈(81)의 표면에는 격자 형상의 톱니 자국 즉, 세레이션(82: serration)을 형성하고 있다.

한편, 상기 디버링 툴(80)은 도 2에서와 같이, 볼 조인트(90)를 통해 이동 로드(60)의 장착부(65)에 전후, 좌우 방향으로 회전 가능하게 연결된다.

이러한 볼 조인트(90)는 도 3에서와 같이, 장착부(65)의 제1 및 제2 부분(66a, 66b) 사이에서 장착홈(67)에 회전 가능하게 설치되며, 디버링 툴(80)에 결합된다.

구체적으로, 상기 볼 조인트(90)는 구상의 볼부재(91)와, 이 볼부재(91)에 일체로서 연결되는 볼 로드(93)를 포함하여 이루어진다.

상기 볼부재(91)는 제1 및 제2 부분(66a, 66b)의 장착홈(67)에 있어, 제1 홈(68a)에 지지된다.

그리고 상기 볼 로드(93)는 장착홈(67)의 제2 홈(68b)에 지지되며, 디버링 툴(80)에 형성된 결합홈(85)에 나사 결합된다.

즉, 상기 볼 조인트(90)는 장착부(65)의 제1 및 제2 부분(66a, 66b) 사이에서 볼부재(91)가 장착홈(67)의 제1 홈(68a)에 배치되고, 볼 로드(93)의 일부가 제2 홈(68b)에 배치된 상태로 제1 및 제2 부분(66a, 66b)이 볼트(55)를 통해 합쳐지면서 그 장착홈(67)에 회전 가능하게 장착되는 것이다.

여기서, 상기 볼 로드(93)는 장착부(65)의 하부면에서 돌출되는 바, 그 돌출된 부위는 디버링 툴(80)의 결합홈(85)에 나사식으로 결합된다.

그리고 상기 볼 로드(93)는 장착홈(67)의 제2 홈(68b)에 일정 유격을 지니며 배치되는 바, 디버링 툴(80)은 그 유격에 상응하는 각도로서 전후, 좌우 방향으로 회전될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치(100)의 작동 과정을 앞서 개시한 도면 및 하기의 도면을 참조하여 상 세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 실시예에서는 도 5a에서와 같이, 캠들(3)의 그라인딩 공정을 거진 캠 샤프트(1)를 프레임(10) 상으로 언로딩 하고, 회전유닛(20)의 척킹부재(21)를 통해 캠 샤프트(1)를 클램핑 하며, 센터링부재(25)를 통해 캠 샤프트(1)의 센터를 지지한다.

이 상태에서, 승강부재(40)는 작동 실린더(30)에 의한 작동 로드(31)의 전진 작동으로서 하측 방향으로 이동하게 된다.

그러면, 디버링 툴(80)은 스프링(70: 도 2 참조)의 탄성력을 극복하면서 캠 샤프트(1)의 캠들(3)을 일정한 접촉 압력으로 가압하게 된다.

상기한 과정에서, 도 5b에서와 같이 이동 로드(60)는 실린더부재(50)의 내부 공간에서 상측 방향으로 후진된 상태에 있으며, 이에 따라 스프링(70)은 이동 로드(60)에 의해 압축된 상태로 그 이동 로드(60)에 탄발력을 발휘하게 된다.

그리고, 상기 캠 샤프트(1)의 캠들(3)은 디버링 툴(80)에 있어 디버링 홈(81)의 세레이션(82)에 가장자리부가 밀착된 상태에 있다(도 4 참조).

이 후, 회전유닛(20: 도 5a 참조)을 통해 캠 샤프트(1)를 회전시키게 되면, 도 5c에서와 같이 캠들(3)의 회전 궤적에 따라 스프링(70)의 탄성력으로서 디버링 툴(80)이 상하 방향으로 이동하며 캠들(3)의 가공 버를 제거하게 된다.

즉, 디버링 툴(80)의 디버링 홈(81)에 캠들(3)의 가장자리부가 밀착된 상태로 캠 샤프트(1)가 회전하게 되므로, 그 디버링 툴(80)은 디버링 홈(81)의 세레이션(82)이 가공 버와 상호 마찰을 일으키며 그 가공 버를 제거하게 된다.

이 과정에서, 캠 샤프트(1)가 회전하면서 디버링 툴(80)의 디버링 홈(81)에 캠(3)의 노즈(nose) 부위가 접촉되는 경우, 이동 로드(60)가 스프링(70)의 탄성력을 극복하며 후진함에 따라 디버링 툴(80)은 상측 방향으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 캠 샤프트(1)가 회전하면서 디버링 툴(80)의 디버링 홈(81)에 캠(3)의 베이스(base) 부위가 접촉되는 경우, 이동 로드(60)가 스프링(70)의 탄성 복원력에 의해 전진함에 따라 디버링 툴(80)은 하측 방향으로 이동하게 된다.

여기서, 상기 캠 샤프트(1)가 회전함에 따라 디버링 홈(81)에 캠(3)의 노즈 부위와 베이스 부위 사이의 구간이 접촉되는 과정에서, 디버링 툴(80)은 볼 조인트(90)를 통해 전후 방향으로 회전하게 된다.

따라서 본 실시예에서는 캠들(3)의 프로파일 형상에 따라 디버링 툴(80)이 상하 방향으로 이동함과 동시에 전후 방향으로 회전하며 위상이 가변된 상태로 캠들(3)에 일정한 접촉 압력으로서 밀착되므로, 캠들(3)의 전 구간에 대하여 가공 버를 완전하게 제거할 수 있게 된다.

그리고 본 실시예에서는 캠들(3)의 가장자리부가 디버링 툴(80)의 브이(V)자형 디버링 홈(81)에 접촉되므로, 그 캠들(3)의 캠면에 디버링 툴(80)에 의한 스크래치가 형성되지 않게 된다.

또한, 본 실시예에서는 브러쉬 타입의 디버링 툴을 구비하는 종래 기술과 달리, 디버링 홈(81)과 세레이션(82)을 지니며 열처리로서 강도가 높은 공구강 소재의 디버링 툴(80)을 채용함으로, 툴의 공구 수명을 증대시킬 수 있게 된다.

이로 인해 본 실시예에서는 캠들(3)의 가공 버에 대한 디버링 효과를 증대시킴과 아울러 캠들(3)의 캠면에 스크래치를 형성하지 않으므로 캠 샤프트(1)의 가공 품질을 향상시킬 수 있게 되며, 툴의 공구 수명 증대에 따른 제작 원가를 절감할 수 있게 된다.

한편, 캠 샤프트(1)에 대한 캠들(3)의 위치 공차 또는 사양에 따라 캠들(3)의 위치 차이가 있는 경우, 상술한 바와 같은 과정에서 디버링 툴(80)은 도 5d에서와 같이 볼 조인트(90)를 통해 좌우 방향으로 회전하게 된다.

즉, 한 쌍의 캠들(3)이 디버링 툴(80)의 이격 거리에 상응하는 기준 거리(L1)로서 떨어져 있는 경우, 상기 캠들(3)에 대응하는 디버링 툴(80)은 정위치된 상태로서 상술한 바와 같은 작용을 통해 캠들(3)의 가공 버를 제거한다.

그리고 한 쌍의 캠들(3)이 상기 기준 거리(L1) 보다 작은 거리(L2)로서 떨어져 있는 경우, 상기 캠들(3)에 대응하는 디버링 툴(80)은 그 캠들(3)의 외측 방향(좌우 방향)으로 회전하며 캠들(3)의 가공 버를 제거한다.

또한, 한 쌍의 캠들(3)이 상기 기준 거리(L1) 보다 큰 거리(L3)로서 떨어져 있는 경우, 상기 캠들(3)에 대응하는 디버링 툴(80)은 그 캠들(3)의 내측 방향(좌우 방향)으로 회전하며 캠들(3)의 가공 버를 제거한다.

따라서 본 실시예에서는 캠 샤프트(1)에 대한 캠들(3)의 위치 공차 또는 사양에 따라 위치 차이를 디버링 툴(80)이 좌우 방향으로 회전하며 보상하게 되므로, 캠 샤프트(1)의 다양한 스펙에 유연적으로 대응하며 캠들(3)의 가공 버를 완전하게 제거할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 구체적인 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치에 적용되는 이동 로드와 디버링 툴의 결합 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치에 적용되는 디버링 툴을 도시한 사시도이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 샤프트용 디버링 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.

Claims

프레임;

상기 프레임 상에 구성되어 캠 샤프트를 회전시키는 회전유닛;

상기 회전유닛에 대응하여 상기 프레임에 상하 방향으로 고정되게 설치되는 작동 실린더;

상기 작동 실린더의 작동 로드에 결합되며, 상기 작동 실린더의 작동으로서 상하 방향으로 승강 가능하게 설치되는 승강부재;

상기 캠 샤프트의 캠들에 대응하여 상기 승강부재에 고정되게 설치되는 복수의 실린더부재들;

상기 각 실린더부재의 내부 공간에서 돌출하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 로드;

상기 각 실린더부재의 내부 공간에 설치되어 상기 이동 로드에 탄성력을 제공하는 스프링; 및

상기 이동 로드의 돌출 단부에 전후, 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 블록 형태로서 상기 캠의 가장자리부를 디버링 하는 디버링 툴

을 포함하되,

상기 디버링 툴은 상기 캠의 가장자리부와 접촉하는 브이(V)자 형상의 디버링 홈을 형성하고, 상기 디버링 홈의 표면에 격자 형상의 세레이션(serration)을 형성하는 캠 샤프트용 디버링 장치.
삭제
제1 항에 있어서,

상기 디버링 툴은 볼 조인트를 통해 상기 이동 로드의 돌출 단부에 회전 가능하게 연결되는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제3 항에 있어서,

상기 이동 로드는,

상기 각 실린더부재의 내부에 배치되며, 외주면에 걸림 돌기를 형성하고 있는 로드 몸체와,

상기 로드 몸체의 단부에 구성되어 상기 디버링 툴을 장착하기 위한 장착부를 포함하는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제4 항에 있어서,

상기 장착부는 상기 로드 몸체의 단부에 일체로서 형성되는 제1 부분과, 볼트를 통해 상기 제1 부분과 결합하는 제2 부분으로 구성되며,

상기 볼 조인트는 상기 제1 및 제2 부분 사이에 회전 가능하게 설치되는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제5 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 부분은 상기 볼 조인트를 장착하기 위한 장착홈이 각각 형성되며,

상기 볼 조인트는 상기 제1 및 제2 부분이 서로 합쳐지며 상기 장착홈에 회전 가능하게 장착되는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제3 항에 있어서,

상기 볼 조인트는,

상기 이동 로드의 돌출 단부에 회전 가능하게 지지되는 볼부재와, 상기 볼부재에 일체로서 형성되어 상기 디버링 툴에 끼워지는 볼 로드를 포함하는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제6 항에 있어서,

상기 볼 조인트는 상기 장착홈에 배치되는 볼부재와, 상기 볼부재에 일체로서 형성되어 상기 디버링 툴에 끼워지는 볼 로드를 포함하며,

상기 장착홈은 상기 제1 및 제2 부분에 형성되어 상기 볼부재를 지지하는 제1 홈과, 상기 제1 홈과 연결되어 상기 볼 로드를 지지하는 제2 홈으로 이루어지는 캠 샤프트용 디버링 장치.
제7 항에 있어서,

상기 디버링 툴은 상기 볼 로드가 끼워지는 결합홈이 형성되는 캠 샤프트용 디버링 장치.